Verfahren zur Herstellung eines bituminösen Baustoffes. Es sind vielerlei Verfahren zur Ilerstel- lung bituminöser Strassendecken bekannt, ohne dass bisher ein restlos befriedigendes Ergebnis erzielt worden ist. Zwei klassische Typen des Asphaltstrassenbaues, zum Bei spiel der Stumpfasphalt und der Gussasphalt, haben im Laufe der Jahre Nachteile gezeigt:
Der Stumpfasphalt, dass unter der Benützung durch den automotiven Verkehr die Ober fläche zu hoher Glätte neigt, besonders auch dann, wenn der für den Stumpfasphalt ver wendete Naturasphaltstein durch Bitumen zusatz angereichert werden musste; der Guss- asphalt, dass er infolge seines hohen Bitumen gehaltes im Sommer zum Weichwerden oder im Winter zu Sprödigkeit neigt.
Unter den gleichen oder ähnlichen Übelständen leiden mehr oder weniger auch die mehr für Aussen strassen bestimmten Asphaltdecken, wie zum Beispiel der Asphaltmacadam und der As phaltbeton, die ausser den erwähnten nach teiligen Eigenschaften, unter stärkerem Ver kehr auch zur Wellenbildung neigen.
Man ist daher bestrebt gewesen, ein Ma terial aufzubauen, das, möglichst auf dem Grundprinzip des Stampfasphaltes basierend, ebenso homogen, hohlraumarm bezw. hohl raumfrei, widerstandsfähig gegen Abnützung ist wie der Stumpfasphalt, dabei aber die bisherigen Nachteile der bituminösen Decken, einerseits Wellenbildung infolge irrhomo gener Zusammensetzung, anderseits Neigung zur Abschleifung, vermeidet.
Es ist bekannt, zur Herstellung bitu minöser Strassendecken Steine mit Bitumen oder Teer in einer Maschine unter Anwen dung von Wärme zu mischen und dabei einen pulverförmigen Stoff, einen sogenannten Fil- ler, zuzusetzen, oder das vorhandene mit pulverförmigem Mineralstoff vermischte or ganische Bindemittel (gefillertes Bitumen) dem Mineralaggregat beizugeben.
Durch den Zusatz des Fillers zum Bitu men wurden zwar gegenüber der Verwen dung von ungefillertem Bitumen die Vor teile erreicht, dass das Bitumen stabiler wird und seine Konsistenzgrenzen auseinander gerückt werden. Aber dieser Fillerzusatz genügt trotzdem nicht, den Zweck zu errei chen, weil immer noch ungefillertes Bitumen übrig bleibt. Ideal wäre nicht ein gefillertes Bitumen, sondern ein bituminierter Filler.
Dies könnte man erreichen, wenn es ge länge, 1. Bitumen in (einst verteiltem Zustande - so wie etwa bei gewissen natürlichen As phaltgesteinen - aber auf solche minera lische Teilchen niederzuschlagen, die infolge ihrer physikalischen Beschaffenheit (d. h. in folge grosser Härte) einem Abschleifen unter dem Verkehr starken Widerstand entgegen setzen würden, und 2. das Bitumen so verteilt zu halten, dass es unter keinen Umständen auch nur kleinste Nester bilden kann, sondern immer nur in Verbindung mit feinstem Steinmaterial in Aktion tritt (Fillerprinzip).
Um dieses Ziel zu erreichen, muss man einen Stoff verwenden, der a) möglichst als theoretisch richtiger bi tuminierter Filler angesprochen werden kann, also einen Stoff, der die feinste Verteilung eines Fillers auch bei Bituminierung bei behält, das heisst bei dem jedes kleinste Teil chen so mit einer Bitumerimenge versehen ist, dass, solange das Material trocken ist, eine Zusammenballung nicht stattfindet, sondern die pulverförmige Beschaffenheit erhalten bleibt, womit eine Nesterbildung ausgeschlos sen ist.
b) Man muss ferner die Möglichkeit be sitzen, einen solchen Filler, der unter Druck klebrig würde, mit geeigneten sandförmigen Gesteinsträgern so zu vermengen, dass eine Umkrustung mit diesem Filler stattfindet, und dass diese zwischen den einzelnen Stein teilchen befindlichen Fillerschichten, und nur diese, kittend wirken, so dass ein Verbund aller dieser Teilchen durch den bituminier- ten Filler erfolgt.
Auch Versuche, als Grundkorn für bitu minöse Strassendecken feinkörnigen Quarz sand zu verwenden, sind gescheitert, weil bei der Vermischung mit Bitumen sich gezeigt hat, dass die Haftung des Bitumens an den glattwandigen Steinen nur unvollkommen oder gar nicht stattfand, wenn man diese nicht zu fett einbettet.
Alle die gewünschten Bedingungen wer den erfüllt, indem man gekörnte mineralische Stoffe mit einem pulverförmigen minera lischen Filler, der Bitumen in feinster Ver teilung enthält, unmittelbar vermischt. Da durch ergibt sich ein Baustoff, der nach der Verarbeitung nicht nur die Eigenschaft hat, dass er dicht (hohlraumfrei) ist, sondern auch ausserordentlich widerstandsfähig gegen Ab nützung und widerstandsfähig gegen Säuren und Feuchtigkeit.
Daraus ergeben sich Verwendungsmög lichkeiten nicht nur beim Strassenbau, son dern für die Auskleidung von Gruben, Säure behältern, Fabrikböden, wobei man es ohne weiteres in der Hand hat, das Material wie Stampfasphalt zu behandeln, zu walzen oder zu pressen.
Besonders zweckmässig ist es, wenn der gekörnte Mineralstoff aus einem harten Ge stein, Quarz oder dergleichen in der Korn grösse von Sand, Splitt und dergleichen be steht.
Unter Bitumen ist vorwiegend zu ver stehen Asphalt, Pech, Teer, Kohlenwasser- stoffe und dergleichen. Ausführungsbeispiele: 1. 70 Gewichtsteile trockener Grobschot ter von Korngrösse 1 cm bis Splitt (Erbsen grösse) werden in einer geeigneten Mischvor richtung mit 30 Gewichtsteilen 12 % Bitu men enthaltenden Fillers vermengt.
Dieser Filler wird dadurch hergestellt, dass durch Zerstäubung sowohl des Mineralstoffes, als auch des geschmolzenen Bitumens eine Bi tumen in feinster Verteilung enthaltende pulverförmige Substanz hergestellt wird. Das Bitumen hat einen Schmelzpunkt von etwa 30 C und eine Penetration von 300. Die Mischung dieses bituminierten Fillers mit dem Stein wird so lange fortgesetzt, bis ein völlig gleichförmiges Produkt entstanden ist.
Dieses Produkt wird auf eine Strassendecke in der geeigneten Dicke aufgebracht und auf kaltem Wege durch Stampfen oder Walzen verdichtet.
2. 75 Gewichtsteile -erwärmten Quarz sandes von etwa 2 mm Körnung werden mit 25 Teilen wie oben, aber unter Verwendung von 15 % flüssigem Teer von Viskosität 80 bis 100, hergestellten Fillers innig vermischt und heiss in Platten von gewünschter Grösse gepresst. Diese Platten können dann entweder zum Belegen von Strassen oder auch Fabrik räumen, oder zum Auskleiden von Gruben, Behältern oder dergleichen verwendet wer den.
Process for the production of a bituminous building material. A wide variety of methods are known for the construction of bituminous road surfaces, without a completely satisfactory result having been achieved so far. Two classic types of asphalt road construction, for example stump asphalt and mastic asphalt, have shown disadvantages over the years:
The stump asphalt that the surface tends to be very slippery when it is used by automotive traffic, especially if the natural asphalt stone used for the stump asphalt had to be enriched with bitumen; the mastic asphalt that due to its high bitumen content it tends to soften in summer or to become brittle in winter.
Asphalt pavements, such as asphalt macadam and asphalt concrete, which, in addition to the disadvantageous properties mentioned, also tend to ripple under heavy traffic, suffer more or less from the same or similar inconveniences.
The aim has therefore been to build a material that, if possible based on the basic principle of rammed asphalt, is just as homogeneous, with few cavities or. Hollow space-free, resistant to wear and tear, like stump asphalt, but avoids the previous disadvantages of bituminous pavements, on the one hand the formation of waves due to the irregular composition, on the other hand the tendency to abrasion.
It is known to mix stones with bitumen or tar in a machine using heat to produce bituminous road surfaces and to add a powdery substance, a so-called filler, or the existing or ganic binding agent mixed with powdery mineral substance (filled Bitumen) to be added to the mineral aggregate.
The addition of the filler to the bitumen has the advantage over the use of unfilled bitumen that the bitumen becomes more stable and its consistency limits are moved apart. But this filler additive is still not enough to achieve the purpose, because un-filled bitumen is still left. A filled bitumen would not be ideal, but a bituminized filler.
This could be achieved if it succeeded 1. Bitumen in (once a distributed state - such as with certain natural asphalt rocks - but deposited on such mineral particles that, due to their physical nature (i.e. as a result of great hardness), are abraded would oppose strong resistance under traffic, and 2. to keep the bitumen distributed in such a way that under no circumstances can it form even the smallest nests, but only ever comes into action in connection with the finest stone material (filler principle).
In order to achieve this goal, one must use a substance that a) can be addressed as theoretically correct bi-tuminized filler, i.e. a substance that retains the finest distribution of a filler even with bituminization, i.e. with every smallest part is provided with a bitumen amount so that, as long as the material is dry, agglomeration does not take place, but the powdery consistency is retained, which excludes the formation of nests.
b) It must also be possible to mix such a filler, which would become sticky under pressure, with suitable sand-shaped rock carriers in such a way that encrustation with this filler takes place and that these filler layers located between the individual stone particles, and only these , have a cementing effect, so that all of these particles are bonded by the bituminized filler.
Attempts to use fine-grain quartz sand as the base grain for bituminous road surfaces have also failed, because when mixed with bitumen it has been shown that the bitumen only adheres imperfectly or not at all to the smooth-walled stones if they are not too greasy embeds.
All the required conditions are met by mixing granular mineral substances directly with a powdery mineral filler that contains bitumen in extremely fine distribution. This results in a building material that, after processing, not only has the property that it is tight (free of cavities), but is also extremely resistant to wear and tear and resistant to acids and moisture.
This results in possible uses not only for road construction, but also for lining pits, acid tanks, factory floors, and it is easy to handle the material like rammed asphalt, to roll or to press it.
It is particularly useful if the granular mineral material consists of a hard Ge stone, quartz or the like in the grain size of sand, grit and the like be available.
Bitumen is primarily understood to mean asphalt, pitch, tar, hydrocarbons and the like. Embodiments: 1. 70 parts by weight of dry coarse gravel with a grain size of 1 cm to grit (pea size) are mixed in a suitable mixing device with 30 parts by weight of fillers containing 12% bitumen.
This filler is produced by atomizing both the mineral and the molten bitumen to produce a powdery substance that is very finely distributed. The bitumen has a melting point of around 30 C and a penetration of 300. The mixing of this bituminous filler with the stone is continued until a completely uniform product is obtained.
This product is applied to a road surface in the appropriate thickness and compacted in a cold way by tamping or rolling.
2. 75 parts by weight of heated quartz sand of about 2 mm grain size are intimately mixed with 25 parts as above, but using 15% liquid tar with a viscosity of 80 to 100, and hot pressed into plates of the desired size. These plates can then either clear roads or factories, or to line pits, containers or the like who used the.